Нейтронный интерферометр - Neutron interferometer

В физика, а нейтронный интерферометр является интерферометр способен дифрагирующий нейтроны, позволяя исследовать волнообразную природу нейтронов и другие связанные с ними явления.

Интерферометрия

Интерферометрия по своей сути зависит от волновой природы объекта. Как указал де Бройль в его докторской диссертации частицы, в том числе нейтроны, могут вести себя как волны (так называемые дуальность волна-частица, теперь объясняется в общих рамках квантовая механика ). В волновые функции отдельных трактов интерферометра создаются и объединяются когерентно, что требует применения динамическая теория дифракции. Нейтронные интерферометры - аналог Рентгеновские интерферометры и используются для изучения количества или выгод, связанных с тепловой нейтронное излучение.

Приложения

Нейтронные интерферометры используются для определения мельчайших квантово-механических эффектов на волновую функцию нейтрона, например, исследования Ааронов-Бом эффект, сила тяжести воздействуя на элементарную частицу, нейтрон, вращение Земли, действующее на квантовую систему, и они могут быть применены для построения нейтронных фазовых изображений и испытаний динамическая теория дифракции.

Строительство

Нравиться Рентгеновские интерферометры нейтронные интерферометры обычно изготавливаются из одного большого кристалл из кремний, часто от 10 до 30 и более сантиметров в диаметре и от 20 до 60 см и более в длину. Современное полупроводник технология позволяет монокристаллический кремний большого размера буль быть легко выращиваемым. Поскольку буль представляет собой монокристалл, атомы в буле точно выровнены с точностью до малых долей кристалла. нанометр или ангстрем, по всей буль. Интерферометр создается путем удаления всех слоев кремния, кроме трех, которые удерживаются в идеальном положении на основании. (изображение) Нейтроны падают на первый слой, где, по дифракция от кристаллическая решетка, они разделяются на две балки. Во втором срезе они снова дифрагируют, и два луча переходят в третий срез. На третьем срезе лучи рекомбинируют, конструктивно или деструктивно вмешиваясь, завершая интерферометр. Без точного выравнивания трех слоев на уровне ангстрема результаты интерференции не имели бы смысла.

Холодные нейтроны

Первые эксперименты с нейтронным интерферометром были выполнены в 1980-х годах. Эксперименты с холодные нейтроны Совсем недавно был разработан и успешно запущен нейтронный интерферометр для холодных и ультрахолодных нейтронов. Нейтронно-оптические компоненты в этом случае представляют собой три решетки. Они искусственно голографически с помощью светооптической двухволновой интерференционной установки, освещающей фотонейтронопреломляющий полимер.

Рекомендации

• В. Ф. Сирс, Нейтронная оптика, Oxford University Press (1998).
• Х. Раух и С. А. Вернер, Нейтронная интерферометрия, Кларендон Пресс, Оксфорд (2000).